JPH0843068A - 位置測定装置 - Google Patents

位置測定装置

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JPH0843068A
JPH0843068A JP7104238A JP10423895A JPH0843068A JP H0843068 A JPH0843068 A JP H0843068A JP 7104238 A JP7104238 A JP 7104238A JP 10423895 A JP10423895 A JP 10423895A JP H0843068 A JPH0843068 A JP H0843068A
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    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
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    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0011—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
    • G01B5/0014—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature

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  • Optical Transform (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置測定値を得るための走査装置（４）によ
って走査されるスケール（２）を有し、スケール（２）
を支持体（１）の溝（６）の中に固定してある位置測定
装置にある。 【構成】 固定のために、比較的薄い接着剤層（８）を
スケール（２）の側面（７）と支持体（１）中の溝
（６）の面との間に設け、スケール（２）と支持体
（１）中の溝（６）の別の面との間に少なくとも１個の
弾性部材（９）を取り付け、この弾性部材によってスケ
ール（２）が支持体（１）中に固定されて、スケール
（２）の熱による長さの変化を本質的に支持体（１）に
無関係にすることができる。 【効果】 スケールに対する支持体の殆ど阻害されない
長さ膨張が可能であることにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、位置測定値を得るた
めの走査装置によって走査されるスケールを有し、スケ
ールを支持体の溝の中に固定してある位置測定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】この種の位置測定装置は構成要素間の相
対的位置を測定するために使用され、長さ或いは角度の
測定装置として構成されている。
【０００３】ＤＥ2505587 C3から知られる長さ測定装置
では、スケール（尺度具体化部材）が接着層によって支
持体に固定されている。スケールと支持体の熱膨張係数
が異なるために生じる測定の不正確さを回避するため
に、固定はスケールと支持体とが直接接触しないように
行われ、弾性接着剤が使用される。その場合不利なの
は、スケールが専ら弾性のあるこの固定によって十分固
定が維持されず、振動する傾向があることである。
【０００４】この欠点を除去するために、ＤＥ2643304
B2では、スケールを支持体の、測定方向に延在する長方
形の溝の縁部に載せて固定することが提案された。スケ
ールはその中心で非弾性接着剤によって溝の中で且つ両
側で高弾性の接着剤によって溝の中で支持体に結合され
る。この構成にも、スケールが専ら一面でのみの弾性固
定によって振動の刺激を受けやすいという欠点がある。
スケールと溝の縁部との直接接触によって、支持体の製
造に条件付けられた凹凸がスケールに伝達されて、測定
の際に誤差が生じることがあるという欠点を生じる。
【０００５】スケールの振動を減らすために、更に、ス
ケールを一面を介してのみ支持体に固定しないことが提
案された。この種の位置測定装置はＤＥ3118607 Ｃ2 に
記載されている。スケールを収容するために支持体に縦
溝を削設してある。スケールは溝の一側面と溝の底面と
に直接接触する。溝の別の側面とスケールの面との間の
空間はゴム棒と封隙材としての弾性接着剤とで満たされ
る。つまりスケールは一部分のみが固定される。この装
置の欠点は、弾性接着剤で満たされた空間は比較的幅広
く、スケールの振動特性にまた悪影響を及ぼす。
【０００６】更にもう一つの欠点は、ゴム棒によるスケ
ールのはめ込みのためにスケールと支持体の間の自由な
長さ膨張が阻害されることにある。ＤＥ3605789 Ｃ1 に
は更に、スケールがやはり支持体の溝の中に固定される
位置測定装置が記載されている。スケールは一狭側面が
永久弾性封隙材中に埋設さている。スケールと支持体の
間の長さ膨張を保証するために封隙材は高弾性でなけれ
ばならない。このことは振動特性とスケールの安定性と
に悪影響を及ぼす。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明の基本課題
は、スケールと支持体との等しくない熱特性が事実上測
定結果の悪化をひきおこさず、しかもスケールが比較的
振動しないように支持体に固定されるようにすることに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題はこの発明に
より、固定のために、比較的薄い接着剤層をスケールの
側面と支持体中の溝の面との間に設け、スケールと支持
体中の溝の別の面との間に少なくとも１個の弾性部材を
取り付け、この弾性部材によってスケールが支持体中に
固定されて、スケールの熱による長さの変化を本質的に
支持体に無関係にすることができることにより解決され
る。
【０００９】この発明の効果は、スケールに対する支持
体の殆ど阻害されない長さ膨張が可能であることにあ
る。この利点は、スケールがガラス製で、支持体が金
属、特にアルミニウムである場合に特に効果を発揮す
る。その他に、安定していて且つ振動の少ない固定も保
証される。
【００１０】
【実施例】この発明による位置測定装置を図により詳細
に説明する。図１に示した位置測定装置はスケール２の
支持体としてのケーシング１から構成される。スケール
２には目盛り３がある。この目盛りは走査装置４により
光電走査される。ケーシング１はアルミニウム製であ
り、スケール２はガラス製である。２個の構成部材間の
相対的移動を測定するために、ケーシング１はこれらの
構成部材の一つに、そして走査装置４をもう一つの構成
部材に固定する。スケール２と走査装置４はケーシング
４とパッキン５とによって環境の影響から遮断される。
【００１１】この発明によればケーシング１の中に測定
方向Ｘに延在する溝６があり、この溝の中にスケール２
が縦方向に移動可能に且つしかも比較的安定していて振
動しないように取り付けられる。スケール２は一側面７
に薄い、弾性のある接着剤層８（厚さ約０，１ミリメー
トル）を備えている。スケール２とケーシング１との間
の接着剤層８は固定する分離層であり、この分離層は縦
方向の膨張係数が異なるためにスケール２とケーシング
１の間の相対移動を可能にする。この長さ測定装置の横
断面積は図２に詳細部Ｚとして示してある。
【００１２】シリコーンの少ないのが有利な接着剤層８
はスケール２がケーシング１に対して相対的に滑るのを
この２つの要素の自由な相対的膨張を実質的に阻害する
ことなく阻止する。ケーシング１とスケール２の間の摩
擦は大幅に阻止される。
【００１３】溝壁６ｂとスケール２との間の溝６で広が
るばね９によって、スケール２が走査装置４の力の下に
接着剤層からはがれるのが阻止される。同様にしてスケ
ール２も振動と加速力によって接着剤層８から剥がれる
のを阻止される。
【００１４】有利なのはゲージ中により強いばねを挿入
して、位置零点を確保することができることである。こ
の発明は角度測定装置にも使用可能である。その場合に
はスケールの目盛りは円弧上に設けられる。
【００１５】更に、この発明はガラス製のスケールの場
合のみ実施できるのではない。スケールは金属或いはプ
ラスチックでもよい。同様にこの発明は光電走査原理に
限定されるものではない。スケールは容量原理、誘導原
理、磁石原理に基づく目盛りをももつことができる。ス
ケール上には多数の目盛り軌跡（目盛り飛跡、目盛りト
ラック）或いは絶対的情報軌跡（情報飛跡、情報トラッ
ク）をつけることもできる。
【００１６】スケール２の支持体は必ずしもケーシング
でなくてよい。支持体はいわゆるオープンシステムで公
知のただ１本の金属レールでもよい。
【００１７】
【発明の効果】スケールに対する支持体の殆ど阻害され
ない長さ膨張が可能であることにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】長さ測定装置の部分断面斜視図である。
【図２】図１の長さ測定装置の部分Ｚの横断面図であ
る。
【符号の説明】
１ ケーシング ２ スケール ３ 目盛り ４ 走査装置 ５ パッキン ６ 溝 ７ 側面 ８ 接着剤層 ９ ばね
フロントページの続き (72)発明者 ギュンター・ネレ ドイツ連邦共和国、83346 ベルゲン、ア イヒエンヴエーク、12

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 位置測定値を得るための走査装置（４）
    によって走査されるスケール（２）を有し、スケール
    （２）を支持体（１）の溝（６）の中に固定してある位
    置測定装置において、その固定のために、比較的薄い接
    着剤層（８）をスケール（２）の側面（７）と支持体
    （１）中の溝（６）の面との間に設け、スケール（２）
    と支持体（１）中の溝（６）の別の面との間に少なくと
    も１個の弾性部材（９）を取り付け、この弾性部材によ
    ってスケール（２）が支持体（１）中に固定されて、ス
    ケール（２）の熱による長さの変化を本質的に支持体
    （１）に無関係にすることができることを特徴とする位
    置測定装置。
  2. 【請求項２】 弾性部材（９）が一本の筋のように通っ
    た弾性鉄板であることを特徴とする請求項１の位置測定
    装置。
  3. 【請求項３】 弾性部材（９）が相互に間隔を隔てた単
    一ばねによって形成されることを特徴とする請求項１の
    位置測定装置。
  4. 【請求項４】 スケール（２）に沿う特別の位置に位置
    零点を確保するための補強された弾性部材を設けたこと
    を特徴とする位置測定装置。
  5. 【請求項５】 接着剤層（８）と弾性部材（９）とが溝
    （６）の中でスケール（２）を介在して向き合うことを
    特徴とする請求項１の位置測定装置。
  6. 【請求項６】 接着剤層が接着箔であることを特徴とす
    る請求項１の位置測定装置。
  7. 【請求項７】 支持体（１）が中空型枠であることを特
    徴とする請求項１の位置測定装置。
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